《Nature Communications》:Intrathecal CRISPR-edited allogeneic IL-13Rα2 CAR T Cells for recurrent high-grade Glioma: preclinical characterization and phase I trial
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本研究针对复发高级别胶质瘤患者生存期短、治疗手段匮乏的临床难题,开发了基于CRISPR-Cas9技术敲除TRAC和HLA-Iα链的通用型IL-13Rα2靶向CAR-T细胞(MT026),并通过鞘内给药途径进行首次人体试验。结果显示,MT026在5例患者中展现出良好安全性(无≥3级不良事件)和初步疗效(1例完全缓解、3例部分缓解),为“现货型”CAR-T疗法治疗实体瘤提供了新策略。
胶质母细胞瘤(Glioblastoma)是成人中最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤,即使经过手术、放疗和替莫唑胺化疗等标准治疗,患者中位生存期仍不足15个月,几乎所有患者都会复发。复发后治疗方案有限,生存期进一步缩短至6-8个月,成为神经肿瘤领域亟待攻克的堡垒。近年来,嵌合抗原受体T细胞(Chimeric Antigen Receptor T-cells, CAR-T)疗法在血液肿瘤中取得突破,但其在实体瘤中的应用仍面临诸多挑战,如肿瘤异质性、免疫抑制微环境以及自体CAR-T制备周期长、成本高等问题。
为突破这些瓶颈,研究团队将目光投向IL-13Rα2(Interleukin-13 Receptor Alpha 2)——一种在超过75%的胶质母细胞瘤中高表达且与肿瘤侵袭性和不良预后相关的抗原。然而,自体CAR-T疗法个体化制备耗时耗力,对于病情快速进展的患者而言可能错失治疗窗口。此外,异体CAR-T细胞虽能实现“现货供应”,却可能因T细胞受体(T Cell Receptor, TCR)介导的移植物抗宿主病(Graft-versus-Host Disease, GvHD)和宿主免疫系统对异体人类白细胞抗原(Human Leukocyte Antigen, HLA)的排斥反应(Host-versus-Graft Reaction, HvGR)而受限。
针对上述难题,苏州大学附属第四医院黄玉仑团队联合T-Maximum Pharmaceutical等机构在《Nature Communications》发表研究,报道了一种通过CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除TRAC(T Cell Receptor Alpha Constant)和HLA-Iα链的通用型IL-13Rα2靶向CAR-T细胞(MT026),并通过鞘内注射(Intrathecal)途径用于复发高级别胶质瘤治疗的临床前研究及首次人体试验。
关键技术方法
研究通过慢病毒载体将抗IL-13Rα2 CAR导入健康供者CD3+T细胞,并电转Cas9/sgRNA核糖核蛋白复合物敲除TRAC(防止GvHD)和HLA-Iα链(减轻HvGR)。利用患者来源原位异种移植(Patient-Derived Orthotopic Xenograft, PDOX)模型评估体内抗肿瘤效果。在Ⅰ期试验中,5例复发高级别胶质瘤患者通过腰椎穿刺接受每月1次的MT026鞘内注射(1.0-3.0×107细胞/剂),未进行淋巴细胞清除预处理。
研究结果
- 1.
MT026的构建与功能验证
双敲除MT026细胞中CAR阳性率为45.3%,TRAC和HLA-I敲除效率分别达99.52%和95.23%。体外实验显示其杀伤活性与HLA-I完整的CAR-T相当,且能有效激活早期活化标志CD69和CD137。
- 2.
脱靶效应与安全性评估
通过全基因组脱靶分析(AID-seq、GUIDE-seq等)证实MT026编辑精准性,仅检测到低频非编码区脱靶事件,未发现致癌风险。
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异体排斥控制
HLA-I敲除使MT026对异体T细胞排斥的抵抗力增强,但仍面临NK细胞介导的清除(20-30%细胞被裂解),与B2M敲除策略效果相似。
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抗肿瘤效果
在PDOX模型中,MT026显著抑制肿瘤生长并延长小鼠生存期(p<0.0001)。临床试验中,5例患者客观缓解率(Objective Response Rate, ORR)达80%(1例完全缓解、3例部分缓解),中位无进展生存期(Progression-Free Survival, PFS)为4.7个月,12个月总生存(Overall Survival, OS)率为20%。
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安全性特征
治疗相关不良事件均为1-2级(发热、低氧血症等),无≥3级细胞因子释放综合征(Cytokine Release Syndrome, CRS)、免疫效应细胞相关神经毒性综合征(Immune Effector Cell-Associated Neurotoxicity Syndrome, ICANS)或GvHD发生。脑脊液中CAR-DNA拷贝及IL-6水平升高,提示局部免疫激活。
结论与展望
本研究首次证实CRISPR编辑的通用型IL-13Rα2 CAR-T细胞通过鞘内给药治疗复发高级别胶质瘤具有可行性与初步疗效。其“现货型”特性克服了自体CAR-T制备周期长的瓶颈,鞘内给药则规避了血脑屏障并限制全身毒性。尽管仍需优化NK细胞介导的排斥问题,该策略为实体瘤的异体CAR-T疗法提供了重要临床依据。未来可结合HLA-E过表达、CIITA敲除等工程化策略进一步提升细胞持久性,推动该平台向更广泛适应症拓展。